Hier präsentieren wir ein Protokoll zur Entwicklung eines HCl-induzierten Reflux-Ösophagitis-Zellmodells mit Het-1A-Zellen und zur Untersuchung der miR-107/FGFRL1-Achse mittels molekularer und zellulärer Analysen.
Methodenartikel
* These authors contributed equally
Hier präsentieren wir ein Protokoll zur Entwicklung eines HCl-induzierten Reflux-Ösophagitis-Zellmodells mit Het-1A-Zellen und zur Untersuchung der miR-107/FGFRL1-Achse mittels molekularer und zellulärer Analysen.
Die Refluxösophagitis (RE) ist eine Verdauungserkrankung, bei der Magensäure und Mageninhalte wiederholt in die Speiseröhre zurückfließen, was zu Entzündungen, Erosion oder sogar einem Geschwür der Speiseröhrenschleimhaut führt, deren Schwere mit der Beschaffenheit des refluxigen Materials, der Häufigkeit des Refluxs und der Resistenz der Speiseröhrenschleimhautzusammenhängt 1,2. Als eine sehr verbreitete Form der gastroösophagealen Refluxerkrankung (GERD) zeigt RE eine stetig steigende Häufigkeit und eine zunehmend wachsende globale Auswirkung3. Die unspezifische klinische Präsentation von RE führt häufig zu Fehldiagnosen oder Unterdiagnosen. Darüber hinaus entwickelt sich der wiederkehrende Verlauf der Krankheit häufig zu schwerwiegenderen gastrointestinalen Komplikationen, was erhebliche physiologische und sozioökonomische Belastungen für die betroffenen Personen darstellt4. Die reguläre klinische Behandlung von RE umfasst typischerweise eine Pharmakotherapie (wie Protonenpumpenhemmer), minimalinvasive endoskopische Eingriffe oder chirurgische 5,6. Die therapeutische Wirksamkeit ist jedoch oft durch medikamentenbedingte Nebenwirkungen und prozedurale Morbidität begrenzt. Angesichts des unvollständigen Versonderungs der molekularen Pathogenese von RE kann die Aufklärung ihrer zugrunde liegenden Mechanismen neue therapeutische Ziele offenbaren und RE die Entwicklung wirksamerer, patientenspezifischer Behandlungsstrategien unterstützen. Dieses Protokoll zielt darauf ab, ein in-vitro-RE-Modell zu etablieren und die regulatorische Rolle der miR-107/FGFRL1-Achse mittels molekularer und zellulärer Tests zu untersuchen.
MikroRNAs (miRNAs) sind umfangreich dokumentiert als Beteiligte an der Pathogenese zahlreicher menschlicher Krankheiten durch ihre Fähigkeit, die mRNA-Translation durch sequenzspezifische Bindung7 zu regulieren. Zum Beispiel beeinflusst miR-3682-3p den Wnt/β-Catenin-Weg, indem es die FHL1-Expression reguliert, was zum Fortschreiten von Speiseröhrenkrebs8 führt. miR-21-5p und miR-223-3p beeinflussen den Verlauf der eosinophilen Ösophagitis (EOE), indem sie die Expression der nachgelagerten Zielgene9 vermitteln. miR-107 ist eine miRNA, die auf Chromosom 10 beim Menschen kodiert ist und aufgrund ihrer Auswirkungen auf verschiedene tumorigene Prozesseerhebliche Forschungsaufmerksamkeit erregt hat. Aktuelle Erkenntnisse deuten darauf hin, dass miR-107 ein Hotspot-Mediator bei Magenkrebs und Speiseröhrenkrebs13,14 ist, aber seine pathophysiologischen Funktionen und regulatorischen Mechanismen bei nicht-neoplastischen Verdauungserkrankungen müssen gründlich untersucht werden. Geeignete In-vitro-Modelle und integrierte analytische Ansätze zur Untersuchung der Funktion von miR-107 in RE bleiben jedoch begrenzt.
Magensäurereflux gilt weithin als der primäre pathogene Faktor, der für eine Schädigung der Speiseröhrenschleimhaut bei RE15 verantwortlich ist. Neuere Studien legen nahe, dass der pathogene Mechanismus von RE nicht eine direkte Schleimhautverletzung durch Magensäfte betrifft, sondern vielmehr deren Stimulation der Chemokinfreisetzung aus den Speiseröhrenepithelzellen, was eine Kaskade von entzündungsvermittelten Gewebeschäden auslöst16. Um die molekularen Mechanismen dieses Prozesses zu untersuchen, haben wir Het-1A-Zellen mit Salzsäure behandelt, um ein in-vitro-Säureverletzungsmodell zu erstellen, das die wichtigsten pathologischen Merkmale der durch Sodbrennen verursachten Epithelschäden repliziert. Dieser Ansatz bietet ein kontrolliertes und reproduzierbares System, um säureinduzierte Epithelschäden in vitro nachzuahmen. Wir untersuchten systematisch die regulatorische Rolle von miR-107 bei RE-assoziierter Entzündung und Apoptose sowie ihr diagnostisches Potenzial. Dieses Protokoll ermöglicht die Untersuchung der miRNA-vermittelten Regulation von entzündlichen und apoptotischen Wegen in Speiseröhrenepithelzellen. Im Vergleich zu traditionellen in vivo Tiermodellen und Primärzellkulturen bietet das HCl-induzierte Het-1A-Modell in Kombination mit miR-107-Funktionstests außergewöhnliche Stabilität, Kontrollierbarkeit und Reproduzierbarkeit und eignet sich besonders gut für die Untersuchung säureinduzierter Epithelschäden, miRNA-vermittelter posttranskriptioneller Regulation und entzündlicher Reaktionen in Speiseröhrenzellen17. Diese Methode eignet sich besonders für Studien, die molekulare Mechanismen von säureinduzierter Epithelschädigung und miRNA-vermittelter Regulation untersuchen. In Kombination mit klinischen Analysen von Patienten kann dieser Ansatz mit klinischen Daten kombiniert werden, um mechanistische Studien in RE zu unterstützen.
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
1. Patientenrekrutierung
2. Serumprobenentnahme
3. Zellkultur
4. Zell-Induktion
5. Echtzeit-quantitative Polymerase-Kettenreaktion (RT-qPCR)
6. Zelltransfektion
7. Zellviabilität
8. ELISA-Prüfung
9. Zielvorhersage und Luciferase-Aktivitätstest
10. Statistische Analyse
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Patientenrekrutierung und Ausgangsmerkmale Diese Ergebnisse beschreiben die Expression und diagnostische Leistung von miR-107 bei RE-Patienten. Tabelle 1 zeigt die allgemeinen Merkmale gesunder Kontrollpersonen und RE-Patienten. Die Ergebnisse zeigen keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Gruppen hinsichtlich Geschlecht, Alter und zugrundeliegender Krankengeschichte (S. > 0,05), was auf Vergleichbarkeit hinweist.
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
RE ist eine entzündliche Erkrankung der Speiseröhrenschleimhaut, verursacht durch gastroösophagealen Reflux mit einer Vielzahl von Symptomen, die die Lebensqualität beeinträchtigen und das Risiko schwerwiegender Komplikationen bergen. Unter normalen physiologischen Bedingungen bleibt der Magen aufgrund seiner inhärenten Abwehrmechanismen gegen Magensäure und Galle geschützt. Im Gegensatz dazu ist die Speiseröhre, die keine robuste Schleimbarriere besitzt, anfällig...
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden Interessen haben.
Guangzhou Traditionelle Chinesische Medizin und Integriertes Traditionelles Chinesisches und Westliches Medizintechnologieprojekt (Fördernummer: 20242A011007). Wissenschaftliches Forschungsprojekt der Guangdong Provinzverwaltung für traditionelle chinesische Medizin (Fördernummer: 20262041).
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| American Type Culture Collection | Manassas, USA | Gewerbliche Zellenbank | |
| Dimethylsulfoxid | Sigma, Deutschland | D4540 | |
| Dual-Luziferase-Reporter-Testkit | Promega, USA | E1910 | Dual-Luciferase-Reporter-Assay-System |
| FastStart Universal SYBR Green Master Kit | Roche, Deutschland | 4913850 | SYBR Green PCR Mastermix |
| Fetales Rinderserum | Gibco, NY, USA | 10100147C | |
| GenePharma Company | Shanghai, China | ||
| Wasserstoffchlorid | Sigma-Aldrich, MO, USA | 1099730001 | |
| IL-6 ELISA-Kit | R& D Systems, USA | D6050 | ELISA-Kit |
| IL-8 ELISA-Kit | R& D Systems, USA | D8000C | ELISA-Kit |
| Inkubator | Forma Scientific, MA, USA | 311 S/N29035 | |
| Lipofektamin 3000 | Invitrogen, USA | L3000015 | Lipofektamin-Reagenz |
| Methylthiazolyltetrazolium | Sigma, Deutschland | M5655 | |
| Mikroplatten-Leser | BioTek, VT, USA | ELx808 | |
| NanoDrop-Spektrophotometer | Thermo, MA, USA | ND-1000 | |
| Penicillin/Streptomycin | Gibco, NY, USA | 15070063 | |
| PrimeScript RT-Kit | Takara, Japan | DRR047A | Rückwärts-Transkriptions-Kit |
| TRIzol | Thermo, MA, USA | 10296010 | Phenol-Chloroform-Reagenz |
| Ultra-Niedrigtemperatur-Gefrier- | Haier, Qingdao, China | DW-86W100 |
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Genehmigung beantragen, um den Text oder die Abbildungen dieses JoVE-Artikels zu verwenden
Genehmigung beantragen